Un article de contribution à la réflexion – Un soudain engouement européen pour l’hydrogène oblige à essayer de clarifier l’actualité de cet élément promu maintenant par les médias comme la 7ème merveille de notre avenir.
L’hydrogène premier élément de la classification de Mendeleïev est très abondant sur terre, sous forme atomique (eau, hydrocarbures, …) mais rare à l’état naturel sous forme moléculaire.
Il est surtout le seul combustible non carboné, donc non producteur de CO2 au cours de sa combustion et donc susceptible de participer aux objectifs mondiaux de réduction des gaz à effet de serre parmi lesquels la principale cible est la réduction du dioxyde de carbone CO2.
1. Engouement européen
En mars 2020 la Commission européenne définissait une nouvelle stratégie industrielle pour l’Europe (comprenons l’Union européenne)[1] dont un des fondamentaux consistait à « Soutenir l’industrie sur la voie de la neutralité climatique » et affirmait que la réduction des émissions dans l’industrie dépendrait d’un principe de primauté de l’efficacité énergétique, primauté qui nécessiterait une approche plus stratégique à l’égard des industries des énergies renouvelables.
Très rapidement à la suite de l’annonce de cette nouvelle stratégie industrielle de l’Europe la Commission européenne énonçait sa vision pour un hydrogène propre, et définissait sa stratégie de l’hydrogène pour une Europe climatiquement neutre [2], l’hydrogène étant considéré par la Commission européenne comme pouvant servir de matière première, de carburant, de vecteur énergétique et de solution de stockage, son utilisation ne causant pas d’émissions de CO2 et pratiquement pas de pollution atmosphérique.
Ce document essaie de synthétiser les raisons qui poussent l’Europe à miser sur l’hydrogène pour respecter son objectif de neutralité carbone d’ici à 2050.
La France, en bon élève européen, suit le mouvement en semblant oublier que l’utilisation industrielle de l’H2, en France, date de plus de 50 ans mais commence tout d’abord par rappeler les tous premiers éléments qui peuvent appuyer cette décision.
2. Quelques rappels concernant l’H2
2.1 Caractéristiques générales de l’hydrogène [3]
Il est inodore, ce qui est un facteur de risque, sa flamme est incolore, ce qui présente un inconvénient (invisible donc non détectable visuellement) et un avantage (la chaleur ne rayonne pas, donc a moins de risque d’enflammer d’autres objets ou surface à proximité).
Il n’est pas toxique.
L’H2 présente certaines caractéristiques qui induisent des risques spécifiques en matière de sécurité́.
Gaz inflammable[4] et très léger, il a une diffusivité́ élevée et sa gestion oblige à tenir compte de risques de fuites.
Il peut fragiliser certains matériaux métalliques ce qui rend son stockage particulier.
2.2 · Comparaison énergétique de différentes sources d’énergie
Il semble intéressant les caractéristiques calorifiques qui militent en faveur de l’hydrogène comme source particulièrement énergétique, en comparaison des sources habituelles.
Pouvoir calorifique Inférieur. | Masse volumique (101325pa – 15°C) | |||||
Source d’énergie | (MJ/kg) | (MJ/m3) | (kWh/m3) | (kWh / kg) | (kg/m3) | (m3/kg) |
Hydrogène | 119,93 | 10,224 | 2,84 | 33,33 | 0,0852 | 11,73 |
Méthane | 50,01 | 33,99 | 9,44 | 13,891 | 0,6797 | 1,47 |
Propane | 46,1 | 87,53 | 24,31 | 12,805 | 1,8988 | 0,52 |
Butane | 45,7 | 116,24 | 32,28 | 16,694 | 2,5436 | 0,39 |
Essence | 47,3 | 13,138 | ||||
Diesel | 44,8 | 12,444 |
Ces premières caractéristiques énergétiques permettent de comprendre l’intérêt de l’hydrogène mais également les risques associés.